1、第1章 三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)基礎(chǔ),1.1三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)概述,1.動(dòng)畫(huà)概念 當(dāng)快速瀏覽一些靜態(tài)圖像時(shí)，呈現(xiàn)出來(lái)的就會(huì)是一個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)。這就是動(dòng)畫(huà)的視覺(jué)基礎(chǔ)。而每個(gè)單獨(dú)的圖像則稱(chēng)為幀，它是動(dòng)畫(huà)電影中的單個(gè)圖像，如圖所示。,2. 傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)方法 創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)的主要難點(diǎn)在于生成大量幀，通常情況下，一分鐘的動(dòng)畫(huà)大概需要 720 到 1800 個(gè)單獨(dú)圖像。 因此可以說(shuō)，手繪圖像是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。這項(xiàng)任務(wù)業(yè)被稱(chēng)為關(guān)鍵幀的技術(shù)

2、。 畫(huà)出關(guān)鍵幀和中間幀之后，要做的是鏈接或渲染圖像，以產(chǎn)生最終的圖像。 即使在今天，傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)的制作過(guò)程通常都需要數(shù)百名藝術(shù)家生成上千個(gè)圖像，如圖所示。,1.1.1三維動(dòng)畫(huà)簡(jiǎn)介 3ds max的動(dòng)畫(huà)功能是非常強(qiáng)大的，使用它幾乎可以把任何對(duì)象和參數(shù)變化的過(guò)程記錄為動(dòng)畫(huà)。即可以將物體移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)變化之稱(chēng)動(dòng)畫(huà)，也可以通過(guò)修改影響物體形狀和表面的參數(shù)來(lái)制作動(dòng)畫(huà)還可以通過(guò)正向或反向動(dòng)力學(xué)制作層次動(dòng)畫(huà)，

3、甚至可以利用軌跡窗編輯動(dòng)畫(huà)等。（1）認(rèn)識(shí)動(dòng)畫(huà)工具 單擊工具欄中“曲線(xiàn)編輯器（打開(kāi)）”，彈出“軌跡視圖-曲線(xiàn)編輯器”如圖所示。,（2）動(dòng)畫(huà)控制按鈕組 3ds max 操作界面額下方有一組專(zhuān)門(mén)用于記錄和播放動(dòng)畫(huà)的按鈕，如圖所示。,1.1.2三維動(dòng)畫(huà)應(yīng)用分類(lèi) 隨著計(jì)算機(jī)三維影像技術(shù)的不斷發(fā)展，三維圖形技術(shù)越來(lái)越被人們所看重。一、 建筑領(lǐng)域 現(xiàn)在階段在中

4、國(guó)，3D技術(shù)在建筑領(lǐng)域得到了最廣泛的應(yīng)用：早期的建筑動(dòng)畫(huà)因?yàn)?D技術(shù)上的限制和創(chuàng)意制作上的單一,制作出的建筑動(dòng)畫(huà)就是簡(jiǎn)單的跑相機(jī)的建筑動(dòng)畫(huà)。二、規(guī)劃領(lǐng)域 道路、橋梁、隧道、立交橋、街景、夜景、景點(diǎn)、市政規(guī)劃、城市規(guī)劃、城市形象展示、數(shù)字化城市、虛擬城市、城市數(shù)字化工程、園區(qū)規(guī)劃、場(chǎng)館建設(shè)、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、公園、廣場(chǎng)、報(bào)亭、郵局、銀行、醫(yī)院、數(shù)字校園建設(shè)、學(xué)校等動(dòng)畫(huà)制作。三、三維動(dòng)畫(huà)制作 三

5、維動(dòng)畫(huà)從簡(jiǎn)單的幾何體模型到復(fù)雜的人物模型，單個(gè)的模型展示，到復(fù)雜的場(chǎng)景如道路、橋梁、隧道、市政、小區(qū)等線(xiàn)型工程和場(chǎng)地工程的景觀(guān)設(shè)計(jì)表現(xiàn)的淋漓盡致。,四、園林景觀(guān)領(lǐng)域 園林景觀(guān)動(dòng)畫(huà)涉及景區(qū)宣傳、旅游景點(diǎn)開(kāi)發(fā)、地形地貌表現(xiàn),國(guó)家公園、森林公園、自然文化遺產(chǎn)保護(hù)、歷史文化遺產(chǎn)記錄,園區(qū)景觀(guān)規(guī)劃、場(chǎng)館綠化、小區(qū)綠化、樓盤(pán)景觀(guān)等動(dòng)畫(huà)表現(xiàn)制作。五、產(chǎn)品演示 產(chǎn)品動(dòng)畫(huà)涉及:工業(yè)產(chǎn)品如汽車(chē)動(dòng)畫(huà)、飛機(jī)動(dòng)畫(huà)

6、、輪船動(dòng)畫(huà)、火車(chē)動(dòng)畫(huà)、艦艇動(dòng)畫(huà)、飛船動(dòng)畫(huà)；電子產(chǎn)品如手機(jī)動(dòng)畫(huà)、醫(yī)療器械動(dòng)畫(huà)、監(jiān)測(cè)儀器儀表動(dòng)畫(huà)、治安防盜設(shè)備動(dòng)畫(huà)；機(jī)械產(chǎn)品動(dòng)畫(huà)如機(jī)械零部件動(dòng)畫(huà)、油田開(kāi)采設(shè)備動(dòng)畫(huà)、鉆井設(shè)備動(dòng)畫(huà)、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)畫(huà)；產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)畫(huà)如產(chǎn)品生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝等三維動(dòng)畫(huà)制作。六、模擬動(dòng)畫(huà) 模擬動(dòng)畫(huà)制作，通過(guò)動(dòng)畫(huà)模擬一切過(guò)程如制作生產(chǎn)過(guò)程、交通安全演示動(dòng)畫(huà)、煤礦生產(chǎn)安全演示動(dòng)畫(huà)、能源轉(zhuǎn)換利用過(guò)程、水處理過(guò)程、水利生產(chǎn)輸送過(guò)程、電力生產(chǎn)輸送過(guò)程、

7、礦產(chǎn)金屬冶煉過(guò)程、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、植物生長(zhǎng)過(guò)程、施工過(guò)程等演示動(dòng)畫(huà)制作。,七、 片頭動(dòng)畫(huà) 片頭動(dòng)畫(huà)創(chuàng)意制作：宣傳片片頭動(dòng)畫(huà)、游戲片頭動(dòng)畫(huà)、電視片頭動(dòng)畫(huà)、電影片頭動(dòng)畫(huà)、節(jié)目片頭動(dòng)畫(huà)、產(chǎn)品演示片頭動(dòng)畫(huà)、廣告片頭動(dòng)畫(huà)等。八、廣告動(dòng)畫(huà) 動(dòng)畫(huà)廣告是廣告普遍采用的一種表現(xiàn)方式，動(dòng)畫(huà)廣告中一些畫(huà)面有的是純動(dòng)畫(huà)的，也有實(shí)拍和動(dòng)畫(huà)結(jié)合的。在表現(xiàn)一些實(shí)拍無(wú)法完成的畫(huà)面效果時(shí)，就要用到動(dòng)畫(huà)來(lái)完成或兩者結(jié)合。

8、九、影視動(dòng)畫(huà) 影視三維動(dòng)畫(huà)涉及影視特效創(chuàng)意、前期拍攝、影視3D動(dòng)畫(huà)、特效后期合成、影視劇特效動(dòng)畫(huà)等。十、 角色動(dòng)畫(huà) 角色動(dòng)畫(huà)制作涉及：3D游戲角色動(dòng)畫(huà)、電影角色動(dòng)畫(huà)、廣告角色動(dòng)畫(huà)、人物動(dòng)畫(huà)等。,1.3 認(rèn)識(shí)3ds max 9.0,1.3.1 3ds max 9.0基本操作界面 3d max 9.0的工具界面大體上和以前的版本相似，有一點(diǎn)最大不同的是在默認(rèn)方式下，界

9、面的左方多了一個(gè)動(dòng)力學(xué)工具。 3d max 9.0的主界面共包含了“菜單欄”、“主工具欄”、“視圖工作區(qū)”、“命令控制面板”、“時(shí)間滑塊”、“時(shí)間欄”、“腳本輸入?yún)^(qū)”、“物體位置坐標(biāo)顯示區(qū)”、“關(guān)鍵幀設(shè)定區(qū)”、“動(dòng)畫(huà)播放控制區(qū)”和“視圖控制區(qū)”11個(gè)主要的工作區(qū)域，下面我們了解一下3d max 9.0的工作界面，如圖所示。,1.3.2菜單欄 3ds max 9.0 的菜單欄類(lèi)似于標(biāo)準(zhǔn)的Wi

10、ndows應(yīng)用程序，它位于工作界面的頂端，由“文件”、“編輯”、“工具”、“組”、“視圖”、“創(chuàng)建”、“修改器”、“角色”、“reactor”、“動(dòng)畫(huà)”、“圖形編輯器”、“渲染”、“自定義”、“MAXScript”、“幫助”共15個(gè)下拉菜單組成，如圖所示， 通過(guò)選擇菜單項(xiàng)，從彈出下拉菜單中選擇相應(yīng)執(zhí)行命令。各菜單項(xiàng)的主要功能分別有如下的功能。,名稱(chēng) 作用文件菜單 用于新建、打開(kāi)、保存、

11、輸入輸出文件、系統(tǒng)復(fù)位和退出等編輯菜單 用于對(duì)場(chǎng)景中的操作對(duì)象進(jìn)行編輯、可以撤銷(xiāo)或恢復(fù)場(chǎng)景信 息、刪除、選擇和復(fù)制操作對(duì)象，設(shè)置對(duì)象的屬性等工具用于對(duì)操作對(duì)象進(jìn)行變換和管理，可以進(jìn)行移動(dòng)、鏡像陣列、對(duì) 齊等操作組 用于對(duì)操作對(duì)象進(jìn)行組合和分解，在組合對(duì)象中分離和附加對(duì)象等視圖用于保存或恢復(fù)激活的視圖，視圖柵格和顯示模式的設(shè)置等創(chuàng)建用于創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)幾何體、擴(kuò)展幾何體、二維圖形、場(chǎng)景燈光、攝像機(jī)和粒子等

12、對(duì)象,修改器用于選擇編輯、曲線(xiàn)編輯、網(wǎng)格編輯、動(dòng)畫(huà)編輯和指定貼圖等操作角色 用于創(chuàng)建、保存、插入、刪除角色、使用骨骼工具等Reactor 用于編輯彈簧、水、馬達(dá)等反應(yīng)器對(duì)象動(dòng)畫(huà)用于變換控制器、位置控制器、旋轉(zhuǎn)控制器、縮放控制器等操作圖表編輯器 用于軌跡視圖和概要視圖打開(kāi)、新建、保存和刪除等渲染用于渲染渲染場(chǎng)景、環(huán)境、高級(jí)燈光、紋理、光線(xiàn)等效果的設(shè) 置，并用于材質(zhì)貼圖編輯器、視頻合成等系統(tǒng)的打開(kāi)及設(shè)置自定

13、義用于自定義操作界面，定制界面的加載、保存和恢復(fù)，用戶(hù)界面 的顯示。對(duì)系統(tǒng)工作路徑、度量單位、網(wǎng)格與捕捉、視窗等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置。對(duì)外掛模塊進(jìn)行管理，以及對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)置等MAX Script 用于MAX腳本文件的創(chuàng)建、打開(kāi)和運(yùn)行，以及對(duì)聽(tīng)眾窗口、宏記錄、可視MAX腳本窗口的打開(kāi)及編輯等幫助 用于3ds max 9的參考及幫助。包括用戶(hù)參考、MAX腳本參考、在線(xiàn)幫助、附加幫助、還提供了技術(shù)支持信息和版本信息,1.3.3 主工具欄

14、 主工具欄位于菜單欄下面，它集中了3ds max 9.0的一些常用工具，如“選擇工具”、“移動(dòng)工具”、“旋轉(zhuǎn)工具”、“縮放工具”、“材質(zhì)編輯器”、“渲染工具”等，如圖所示，這些工具在操作過(guò)程中經(jīng)常使用。 主工具欄中沒(méi)有顯示完的部分，可以將鼠標(biāo)放到主工具欄的空檔中，當(dāng)鼠標(biāo)變成手型后，移動(dòng)工具欄就可以將沒(méi)有顯示的工具顯示出來(lái)。主工具欄中各按鈕功能如下。,撤銷(xiāo):撤銷(xiāo)前一次的操作。系統(tǒng)默認(rèn)最多可以

15、取消前20步的連續(xù)操作。恢復(fù): 恢復(fù)撤銷(xiāo)的上一次操作，系統(tǒng)默認(rèn)最多可以重做前20步的連續(xù)操作。選擇鏈接:將當(dāng)前選定的對(duì)象鏈接到其他對(duì)象上。取消鏈接:解除兩個(gè)對(duì)象之間的鏈接關(guān)系。鏈接到空間扭曲:將當(dāng)前選定的對(duì)象綁定到空間扭曲上。選擇過(guò)濾:在下拉列表中指定選擇對(duì)象的類(lèi)型。選擇:選擇場(chǎng)景中的對(duì)象。通過(guò)名稱(chēng)選擇:在彈出的“選擇對(duì)象”對(duì)話(huà)框中，根據(jù)名稱(chēng)選擇對(duì)象。矩形選擇區(qū)域:拖拽鼠標(biāo)產(chǎn)生矩形的框選區(qū)域。窗口/交叉選擇對(duì)象:指定選

16、擇方式。選擇并移動(dòng):選擇并移動(dòng)場(chǎng)景中的對(duì)象。選擇并旋轉(zhuǎn):選擇并旋轉(zhuǎn)場(chǎng)景中的對(duì)象。選擇并等比例縮放:選擇場(chǎng)景中的對(duì)象，并在三個(gè)軸向上、等比例縮放。,參考坐標(biāo)系:在下拉列表中，選擇三維空間坐標(biāo)系。使用對(duì)象軸心點(diǎn): 使用對(duì)象各自的軸心進(jìn)行變換操作。選擇并操控:選擇對(duì)象并對(duì)齊參數(shù)、編輯器和控制器參數(shù)等進(jìn)行 修改。三維捕捉:捕捉三維物體和二維物體對(duì)象。角度捕捉:用于精確旋轉(zhuǎn)操作。百分比捕捉:用于精確比例的縮放操作。微調(diào)

17、捕捉開(kāi)關(guān):用于設(shè)置旋轉(zhuǎn)器捕捉開(kāi)關(guān)。命名對(duì)象選擇集: 選定命名對(duì)象的選擇集。選擇并鏡像對(duì)象:將選定的對(duì)象按指定的軸向執(zhí)行鏡像操作。對(duì)齊:將選定的對(duì)象按指定的位置或方向執(zhí)行對(duì)齊操作。圖層:在彈出“圖層”對(duì)話(huà)框中可以設(shè)置圖層屬性。,曲線(xiàn)編輯器:在彈出“軌跡視圖-曲線(xiàn)編輯器”對(duì)話(huà)框中，可以對(duì)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行編輯。圖解示圖: 在彈出“圖解視圖”對(duì)話(huà)框中，可以對(duì)對(duì)象進(jìn)行選擇、鏈接等操作。材質(zhì)編輯器:在彈出“材質(zhì)編輯器”對(duì)話(huà)框中，可

18、以對(duì)對(duì)象的材質(zhì)、貼圖等進(jìn)行設(shè)置。渲染場(chǎng)景:在彈出“渲染”對(duì)話(huà)框中，對(duì)場(chǎng)景對(duì)象的輸出效果、幀、窗口大小等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置。渲染類(lèi)型: 在下拉列表中選擇渲染類(lèi)型。快速渲染:對(duì)視圖區(qū)域或場(chǎng)景中的對(duì)象進(jìn)行快速渲染。,1.3.4 視圖控制區(qū) 視圖控制區(qū)位于工作界面的右下角，它主要用于對(duì)視圖進(jìn)行縮放、縮放所有視圖、最大化顯示、所有視圖最大化顯示、縮放區(qū)域、平移視圖、弧形旋轉(zhuǎn)和最大化視口切換8種操作，如圖所示。,縮放視圖按鈕:

19、按住鼠標(biāo)左鍵進(jìn)行推拽，即可以對(duì)單個(gè)視圖進(jìn)行任意縮小和放大。 縮放全部視圖按鈕:單擊該按鈕，即可以對(duì)全部視圖進(jìn)行放大和縮小。 顯示對(duì)象按鈕:單擊該按鈕，即可以將當(dāng)前視圖內(nèi)的對(duì)象以最大顯示方式顯示出來(lái)。 顯示全部對(duì)象按鈕:將所有視圖內(nèi)的對(duì)象以最大顯示方式顯示出來(lái)。 區(qū)域縮放按鈕:用于在正試圖內(nèi)拖拽鼠標(biāo)，繪制一個(gè)矩形選區(qū)，將選區(qū)內(nèi)的對(duì)象以最大方式顯示出來(lái)。

20、 移動(dòng)視圖按鈕:在視圖內(nèi)以平行于視圖平面的方式移動(dòng)視圖，更好的顯示視圖內(nèi)的對(duì)象。 旋轉(zhuǎn)視圖按鈕:在視圖內(nèi)旋轉(zhuǎn)視圖平面，改變視圖坐標(biāo)軸的方向。 最小化/最大化視圖按鈕:視圖最大化或恢復(fù)為普通視圖之間進(jìn)行切換。,1.3.5 如何啟動(dòng)和退出3ds max 9.01.啟動(dòng)命令（1）雙擊桌面上的3dss max 9.0圖標(biāo)。（2）選擇“開(kāi)始”→“程序”→“3dss max 9.0”。（3）

21、選擇“我的電腦”→雙擊文件所在硬盤(pán)（如C盤(pán)）→雙擊“3dss max 9.0”的文件夾→雙擊“3dss max 9.0.exe”程序。2.退出命令（1）選擇“文件” 菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“退出”命令。（2）選擇3dss max 9.0窗口右上角的“關(guān)閉”圖標(biāo)退出。（3）按下【Alt+F4】組合鍵，退出3dss max 9.0軟件。,1.3.6 新建文件與重置文件1.新建文件（1）選擇“文件”菜單命令，然后從

22、彈出的下拉菜單中選擇“新建”命令，在彈出的“新建場(chǎng)景”對(duì)話(huà)框中設(shè)置選項(xiàng)的類(lèi)型，如圖所示。（2）按下【Ctrl+N】組合鍵，快速新建一個(gè)文件。2.重置文件 選擇“文件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“重置”命令，在彈出的“3dss max”對(duì)話(huà)框中選擇是否重新重置，如果要重新建立一個(gè)新文件就單擊“是”，如果要保持原有狀態(tài)就單擊“否”，如圖所示。,1.3.7 打開(kāi)文件與保存文件1.打開(kāi)文件（1）選擇“文

23、件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“打開(kāi)”命令，彈出“打開(kāi)文件”對(duì)話(huà)框，在此對(duì)話(huà)框中找到要打開(kāi)的文件，如圖所示。,（2）按下【Ctrl+O】組合鍵，快速打開(kāi)文件。（3）選擇“文件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“打開(kāi)最近”命令，在右側(cè)彈出最近打開(kāi)過(guò)的文件，選擇要的文件就能直接打開(kāi)。3dss max 9.0中“打開(kāi)最近”命令默認(rèn)設(shè)置為最近打開(kāi)過(guò)的9個(gè)文件。2.保存文件（1）選擇“文件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇

24、“保存”命令，彈出“文件另存為”對(duì)話(huà)框，在此對(duì)話(huà)框中指定要保存的文件名和保存的路徑，如圖所示。,（2）按下【Ctrl+S】組合鍵，快速保存文件。（3）選擇“文件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“另存為”命令，彈出“文件另存為”對(duì)話(huà)框，在此對(duì)話(huà)框中指定要保存的文件名和保存的路徑，但是要和“保存”命令的名稱(chēng)分開(kāi)，這種方法適用于一個(gè)場(chǎng)景多次修改后分別進(jìn)行保存。1.3.8 合并文件（1）選擇“文件”菜單命令，從彈出的下拉菜單中選擇“

25、合并”命令，彈出“合并文件”對(duì)話(huà)框，如圖1.21所示。,（2）在“合并文件”對(duì)話(huà)框中找到要合并的文件，單擊“打開(kāi)”后，彈出“合并”對(duì)話(huà)框，在“列出類(lèi)型”選項(xiàng)中將“燈光”“攝影機(jī)”和“輔助對(duì)象”取消勾選項(xiàng)，如圖所示，單擊“全部”（A）按鈕，將模型合并到場(chǎng)景中。,1.3.9導(dǎo)入文件與導(dǎo)出文件1.導(dǎo)入文件（1）選擇“文件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“導(dǎo)入”命令，彈出“選擇要導(dǎo)入的文件”對(duì)話(huà)框。（2）文件類(lèi)型選項(xiàng)中包含的3dsS

26、，DXF，DWG等格式，確定要導(dǎo)入的文件，如圖所示。,2.導(dǎo)出文件（1）選擇“文件”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“導(dǎo)出”命令，彈出“選擇要導(dǎo)出的文件”對(duì)話(huà)框。（2）在“選擇要導(dǎo)出的文件”對(duì)話(huà)框中確定要導(dǎo)出的文件的名稱(chēng)和保存路徑，在保存類(lèi)型選項(xiàng)中包含了3ds，DXF，STL等格式文件，如圖所示。,1.4 任務(wù)的歸納與提高,在3dss max 9.0中開(kāi)始做效果圖前必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一定的設(shè)置，它包括“單位設(shè)置”、和“柵格和捕捉設(shè)置

27、”。1.單位設(shè)置（1）選擇“自定義”菜單命令，然后從彈出的下拉菜單中選擇“單位設(shè)置”命令，在彈出的“單位設(shè)置”對(duì)話(huà)框中選擇“系統(tǒng)單位設(shè)置”按鈕，如圖所示。,（2）在彈出的“系統(tǒng)單位設(shè)置”對(duì)話(huà)框中將“系統(tǒng)單位比例”設(shè)為“毫米”，如圖所示，單擊“確定”，返回到“單位設(shè)置”對(duì)話(huà)框，在“顯示單位比例”下單擊“公制”下拉列表，將其設(shè)置為“毫米”，如圖所示。,2.柵格和捕捉設(shè)置 當(dāng)導(dǎo)入DWG格式的文件后，有時(shí)需要精確定位輪